La robotica sta assumendo un ruolo sempre pi๠importante nella società  odierna, con uno sviluppo esponenziale nell'ultima decade. àˆ in questo scenario che i sistemi multi-robot stanno diventando una realtà  possibile nello svolgimento di compiti potenzialmente pericolosi per l'uomo, come incendi o missioni di esplorazione in ambienti a rischio biologico. Il vantaggio principale di questi sistemi ਠla possibilità  di adempiere alle proprie funzionalità  senza la necessità  di un'infrastruttura pre-esistente. Dalla letteratura sappiamo che le caratteristiche fondamentali su cui si basa la corretta funzionalità  di una rete multi-robot sono la connettività  algebrica, la robustezza e il coverage. Il lavoro svolto in questa tesi di ricerca si focalizza sulla possibilità  di ottenere buone performance di coverage (area coperta dallo sciame) senza incidere negativamente sulla connettività  degli agenti o sulla robustezza della rete. Questo lavoro di tesi si sviluppa verticalmente partendo dalla prototipazione dell'algoritmo di coverage utilizzando la tassellazione di Voronoi, del successivo sviluppo in diverse ambienti (e conseguente validazione), per finire con la simulazione in ambiente reale.\\ Una volta terminata la fase di simulazione, si ਠsvolta quella di post-processing per ottenere delle metriche che descrivessero la bontà  dell'algoritmo in un sistema già  collaudato.\\ I risultati ottenuti sono stati incoraggianti soprattutto dal punto di vista della robustezza di rete, risultata rafforzata grazie al contributo di coverage con Voronoi, che ਠun indice importante della distribuzione ottimale degli agenti nello spazio di esplorazione per ridurre la debolezza dei nodi nella configurazione.\\ Inoltre, in parallelo a questo lavoro, i risultati sono stati utilizzati per la stesura di una pubblicazione scientifica da presentare ad ICRA 2019 (International Conference on Robotics and Automation), ed attualmente in fase di revisione da parte della commissione.

Sviluppo e validazione di un algoritmo di coverage per sistemi multi-robot basato sulla tassellazione di Voronoi

2018

Abstract

La robotica sta assumendo un ruolo sempre pi๠importante nella società  odierna, con uno sviluppo esponenziale nell'ultima decade. àˆ in questo scenario che i sistemi multi-robot stanno diventando una realtà  possibile nello svolgimento di compiti potenzialmente pericolosi per l'uomo, come incendi o missioni di esplorazione in ambienti a rischio biologico. Il vantaggio principale di questi sistemi ਠla possibilità  di adempiere alle proprie funzionalità  senza la necessità  di un'infrastruttura pre-esistente. Dalla letteratura sappiamo che le caratteristiche fondamentali su cui si basa la corretta funzionalità  di una rete multi-robot sono la connettività  algebrica, la robustezza e il coverage. Il lavoro svolto in questa tesi di ricerca si focalizza sulla possibilità  di ottenere buone performance di coverage (area coperta dallo sciame) senza incidere negativamente sulla connettività  degli agenti o sulla robustezza della rete. Questo lavoro di tesi si sviluppa verticalmente partendo dalla prototipazione dell'algoritmo di coverage utilizzando la tassellazione di Voronoi, del successivo sviluppo in diverse ambienti (e conseguente validazione), per finire con la simulazione in ambiente reale.\\ Una volta terminata la fase di simulazione, si ਠsvolta quella di post-processing per ottenere delle metriche che descrivessero la bontà  dell'algoritmo in un sistema già  collaudato.\\ I risultati ottenuti sono stati incoraggianti soprattutto dal punto di vista della robustezza di rete, risultata rafforzata grazie al contributo di coverage con Voronoi, che ਠun indice importante della distribuzione ottimale degli agenti nello spazio di esplorazione per ridurre la debolezza dei nodi nella configurazione.\\ Inoltre, in parallelo a questo lavoro, i risultati sono stati utilizzati per la stesura di una pubblicazione scientifica da presentare ad ICRA 2019 (International Conference on Robotics and Automation), ed attualmente in fase di revisione da parte della commissione.
2018
it
Dipartimento di Scienze e Metodi dell'Ingegneria
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/298690
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIMORE-298690